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N,N-Diméthylformamide

composé chimique From Wikipedia, the free encyclopedia

Le N,N-diméthylformamide ou DMF est un solvant courant en chimie organique de formule HCO-N(CH3)2

Nom UICPAN,N-Diméthylformamide
Synonymes

DMF
N,N-Diméthylméthanamide

No CAS68-12-2
No ECHA100.000.617
Faits en bref Identification, Nom UICPA ...
N,N-Diméthylformamide
Structure du diméthylformamide.
Identification
Nom UICPA N,N-Diméthylformamide
Synonymes

DMF
N,N-Diméthylméthanamide
No CAS 68-12-2
No ECHA 100.000.617
No CE 200-679-5
DrugBank DB01844
PubChem 6228
ChEBI 17741
SMILES
CN(C)C=O
PubChem, vue 3D
InChI
InChI : vue 3D
InChI=1S/C3H7NO/c1-4(2)3-5/h3H,1-2H3
Apparence liquide incolore à jaune, d'odeur caractéristique[1]
Propriétés chimiques
Formule C3H7NO  [Isomères]
Masse molaire[2] 73,093 8 ± 0,003 4 g/mol
C 49,3 %, H 9,65 %, N 19,16 %, O 21,89 %,
Moment dipolaire 3,86 D (25 °C)
Diamètre moléculaire 0,595 nm[3]
Propriétés physiques
T° fusion −61 °C[1]
T° ébullition 153 °C[1]
Paramètre de solubilité δ 24,8 MPa1/2 (25 °C)[4] ;

11,5 cal1/2·cm-3/2[5]
Miscibilité dans l'eau : miscible[1]
Masse volumique
T° d'auto-inflammation 445 °C[1]
Point d’éclair 58 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air 2,2–15,2 %vol[7]
Pression de vapeur saturante 3,77 mbar à 20 °C
6,5 mbar à 30 °C
23 mbar à 50 °C
45 mbar à 65 °C[7]
Viscosité dynamique 0,92 mPa s à 20 °C
Thermochimie
ΔfH0liquide −239,4 kJ mol−1[8]
ΔfusH° 8,950 kJ mol−1 à −60,3 °C[8]
ΔvapH° 47,75 kJ mol−1 à 25 °C[8]
Cp 146,05 J K−1 mol−1 à 25 °C[8]

équation[6] :
Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 273,82 à 466,44 K.
Valeurs calculées :
150,431 J·mol-1·K-1 à 25 °C.

T
(K)		 T
(°C)		 Cp
 Cp
273,82 0,67 147 670 2 020
286 12,85 148 994 2 038
293 19,85 149 808 2 049
299 25,85 150 536 2 059
305 31,85 151 292 2 070
312 38,85 152 208 2 082
318 44,85 153 024 2 093
325 51,85 154 010 2 107
331 57,85 154 885 2 119
338 64,85 155 942 2 133
344 70,85 156 877 2 146
350 76,85 157 840 2 159
357 83,85 158 998 2 175
363 89,85 160 021 2 189
370 96,85 161 250 2 206
T
(K)		 T
(°C)		 Cp
 Cp
376 102,85 162 332 2 221
382 108,85 163 443 2 236
389 115,85 164 773 2 254
395 121,85 165 944 2 270
402 128,85 167 344 2 289
408 134,85 168 574 2 306
415 141,85 170 044 2 326
421 147,85 171 335 2 344
427 153,85 172 652 2 362
434 160,85 174 225 2 384
440 166,85 175 602 2 402
447 173,85 177 245 2 425
453 179,85 178 682 2 445
460 186,85 180 394 2 468
466,44 193,29 182 000 2 490

P=f(T)

équation[9] :
Capacité thermique du gaz en J mol-1 K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
96,006 J·mol-1·K-1 à 25 °C.

T
(K)		 T
(°C)		 Cp
 Cp
200 −73,15 73 744 1 009
286 12,85 93 281 1 276
330 56,85 103 083 1 410
373 99,85 112 450 1 538
416 142,85 121 555 1 663
460 186,85 130 549 1 786
503 229,85 138 979 1 901
546 272,85 147 019 2 011
590 316,85 154 810 2 118
633 359,85 161 973 2 216
676 402,85 168 670 2 308
720 446,85 175 030 2 395
763 489,85 180 756 2 473
806 532,85 185 998 2 545
850 576,85 190 867 2 611
T
(K)		 T
(°C)		 Cp
 Cp
893 619,85 195 152 2 670
936 662,85 198 988 2 722
980 706,85 202 472 2 770
1 023 749,85 205 477 2 811
1 066 792,85 208 120 2 847
1 110 836,85 210 494 2 880
1 153 879,85 212 540 2 908
1 196 922,85 214 368 2 933
1 240 966,85 216 075 2 956
1 283 1 009,85 217 649 2 978
1 326 1 052,85 219 203 2 999
1 370 1 096,85 220 851 3 021
1 413 1 139,85 222 604 3 045
1 456 1 182,85 224 587 3 073
1 500 1 226,85 226 954 3 105
PCI −1 941,6 kJ mol−1[8]
Propriétés électroniques
Largeur de bande interdite
Constante dielectrique36,70
Précautions
SGH[10]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
Danger
H312, H319, H332 et H360D
H312 : Nocif par contact cutané
H319 : Provoque une sévère irritation des yeux
H332 : Nocif par inhalation
H360D : Peut nuire au fœtus.
NFPA 704

Symbole NFPA 704
Transport[7]
Code Kemler :
30 : matière liquide inflammable (point d'éclair de 23 à 60 °C, valeurs limites comprises) ou matière liquide inflammable ou matière solide à l'état fondu ayant un point d'éclair supérieur à 60 °C, chauffée à une température égale ou supérieure à son point d'éclair, ou matière liquide auto-échauffante
Numéro ONU :
2265 : N,N-DIMÉTHYLFORMAMIDE
Classe :
3
Code de classification :
F1 : Matières solides inflammables, sans danger subsidiaire, organiques ;
Étiquette :
pictogramme ADR 3
3 : Liquides inflammables
Emballage :
Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Classification du CIRC
Groupe 2A : Cancérogène probable pour l'Homme[11]
Écotoxicologie
LogP −1,01[7]
Seuil de l’odorat bas : 0,47 ppm
haut : 100 ppm[12]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Ce liquide incolore est miscible à l'eau et à la majorité des liquides organiques. C'est un solvant aprotique polaire à haut point de fusion/ébullition utilisé couramment pour les réactions chimiques. Le DMF est un amide dérivé de l'acide formique et de la diméthylamine. Il facilite les réactions de SN2 notamment.

Il peut être synthétisé à partir de l'acide formique et de la diméthylamine. Il n'est pas stable en présence de base forte comme la soude (hydroxyde de sodium) ou d'acide fort comme l'acide sulfurique, ou encore l'acide chlorhydrique. À haute température, il se décompose en acide formique et diméthylamine. Le DMF pur est inodore tandis qu'il acquiert souvent une odeur de poisson lors de sa dégradation, en raison de la présence de diméthylamine.

Structure et propriétés

Différentiation des 2 groupements méthyles du DMF

Du fait de la contribution de deux formes de résonance possibles, l'indice de liaison de la liaison carbonyle C=O est diminuée, tandis que celui de la liaison carbone-azote est augmenté. Ainsi, le spectre infrarouge du DMF laisse apparaître une bande plus basse (de fréquence 1 675 cm−1[13]) que celle d'un groupe carbonyle (C=O) non substitué. Aussi, à cause du caractère partiellement double de la liaison C-N, la rotation autour de son axe est gênée, et lente. Les deux méthyles ne sont donc pas équivalents en spectroscopie RMN (faisant apparaître deux singulets de trois protons, au lieu d'un seul singulet de six protons).

Applications

On utilise tout d'abord le DMF en tant que solvant, en raison de son haut point d'ébullition. Il est aussi utilisé dans la production de fibres acryliques et de plastiques. On l'utilise également afin de coupler des peptides dans l'industrie pharmaceutique, dans la production de pesticides, colles, cuirs synthétiques, fibres, films, et revêtements[14].

Les deux formes de résonance du DMF.

Le DMF est un réactif pour la synthèse des aldéhydes de Bouveault, ainsi que dans la réaction de Vilsmeier-Haack, une des méthodes les plus employées dans la formation d'aldéhydes aromatiques. Le DMF pénètre beaucoup de matières plastiques et les fait gonfler. Il est donc fréquemment utilisé comme composant des dissolvants de peintures.

Production

Il est produit par la réaction de la diméthylamine et du monoxyde de carbone à basses pression et température en conditions catalytiques[réf. nécessaire].

Précautions

La réaction entre l'hydrure de sodium et le DMF est quelque peu dangereuse[réf. nécessaire] ; dès 26 °C, on observe une décomposition exothermique. En laboratoire, tout dégagement de chaleur est (en principe) rapidement compensé et mis sous contrôle par un bain de glace et ceci reste une combinaison de réactifs courante. On a recensé plusieurs accidents.

Toxicité

Le DMF a été corrélé au cancer chez l'humain[15], et on le suppose à l'origine de défauts de naissance. Dans certains secteurs de l'industrie, les femmes sont écartées de l'utilisation du DMF. Pour beaucoup de réactions, il peut être remplacé par le DMSO (diméthylsulfoxyde), le DMAC (diméthylacétamide) ou la NMP (N-méthyl-2-pyrrolidone). Attention cependant : la NMP a récemment été classée reprotoxique par l'European Chemicals Bureau (en)[16]. D'après le Centre international de recherche sur le cancer (International Agency for Research on Cancer, IARC), le DMF pourrait être une substance cancérigène, bien que l'agence de protection de l'environnement ne le considère pas comme un risque de cancer.

Codes de classement

  • ICSC : 0457 04
  • PGCH : 0226

Notes et références

Voir aussi

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